DE3606774A1 - Vorrichtung zum befestigen der libelle einer wasserwaage - Google Patents

Description

Die Erfindung richtet sich auf eine Vorrichtung zur Befesti­ gung der Libelle einer Wasserwaage mit einem Metall-Hohlpro­ fil, in welchem der den Libellenkörper aufnehmende Libellen­ träger kraftschlüssig fixiert ist.

Bei Meßgeräten dieser Art kommt der justierten Befestigung der Libelle an dem Wasserwaagenprofil deshalb eine entschei­ dende Bedeutung zu, weil sich hiernach die Genauigkeitsklasse eines solchen Meßwerkzeugs bestimmt. Das Wasserwaagenprofil, gleichgültig aus welchem Werkstoff es besteht, nimmt zunächst einen Libellenträger auf, und in diesem ist der Libellenkör­ per untergebracht. Der exakte Sitz der Libelle ist also von zwei Elementen abhängig, zum einen dem Sitz des Libellenträ­ gers im Wasserwaagenprofil einerseits und zum anderen von der Unterbringung des Libellenkörpers im Libellenträger. Beide sollen weitgehend unveränderlich sein, um einer Veränderung der Lage der Libelle im praktischen Gebrauch des Meßinstru­ ments von vornherein entgegenzuwirken. Eine Schraubverbindung ist zwar einfach herzustellen, gewährleistet aber nicht völlig einen selbst über eine lange Gebrauchsdauer unveränder­ lichen Sitz der Libelle. Verschiedene Klemmbefestigungen haben sich als günstiger erwiesen, doch bereitet die Montage solcher Klemmbefestigungen vielfach erhebliche Probleme. Dies gilt auch dann, wenn, wie bei einer anderen vorbekannten Ausführungsform, zwei gegeneinander gerichtete selbsthemmende Keile zur Fixierung des Libellenträgers Verwendung finden. Eine andere, wenn auch in der Herstellung teure Art der Be­ festigung wird durch Verkleben herbeigeführt. Es nimmt des­ halb nicht Wunder, daß noch immer nach weiteren Arten der Befestigung der Libelle an einem Wasserwaagenprofil gesucht wird, die zugleich ein höchstmögliches Maß an Präzision des Sitzes gewährleisten wie auch kostenmäßig günstig sind und die Montage vereinfachen. Die Erfindung nimmt sich deshalb dieses seit langem bestehenden Problems er­ neut an. Sie schafft eine Vorrichtung zur Befestigung der Libelle der eingangs bezeichneten Art, bei der der Libel­ lenträger einen oder mehrere Spreiznocken und wenigstens einen Spreizkörper aufweist, der in Einbaustellung auf den/die Spreiznocken einwirkt und wobei der Libellenträ­ ger einen kreisbogenförmigen Sitz für eine kongruente kreisbogenförmige Lagerfläche des Libellenkörpers auf­ weist und wobei schließlich der Libellenkörper mit dem Libellenträger stoffschlüssig ultraverschweißt ist. Diese Art der Verbindung berücksichtigt nicht nur die Gewährlei­ stung eines zuverlässigen Sitzes für die Libelle, sondern auch die Möglichkeit einer elektronischen Justierung der Libelle in ihrem Libellenträger innerhalb des Wasserwaa­ genprofils. Eine solche Befestigungsvorrichtung bildet die Voraussetzung für die Erzielung eines besonders hohen Genauigkeitsgrades der Wasserwaage auf überaus einfache Weise. Ersteres ist für die Qualität des Meßinstruments, letzteres für dessen kostengünstige Herstellung von außer­ ordentlicher Bedeutung. In dem kreisbogenförmigen Sitz ist der Libellenkörper nach Art einer Wiege gelagert und kann unter Zuhilfenahme moderner Meßtechniken leicht in die gewünschte Justierstellung verbracht werden, in welcher er dann stoffschlüssig mit dem Libellenträger verbunden wird.

Es hat sich als besonders vorteilhaft herausgestellt, die Gestaltung dieser Vorrichtung so zu treffen, daß der/die Spreizkörper an den Libellenträger angeformt und in einer Eingriffstellung gegenüber dem/den Spreiznocken bewegbar ist. Auf diese Weise werden zum einen zusätzliche Bauteile entbehrlich, die die Montage vereinfachen, da der Spreiz­ körper durch seine feste Verbindung mit dem Libellenträger keiner besonderen zusätzlichen Montagemaßnahmen bedarf. Die Klemmverbindung zwischen Hohlprofil und Libellenträ­ ger wird dann besonders dauerhaft, wenn, wie die Erfin­ dung nach einem weiteren Merkmal vorsieht, das Hohlprofil im Angriffsbereich der Spreiznocken eine in diese ein­ schneidende Profilierung aufweist. Der Libellenträger läßt sich bei in Außereingriffstellung befindlichen Spreiz­ körpern vergleichsweise leicht in ein Fenster od. dgl. des Metallhohlprofils einführen und erst dann, wenn er seine vorgesehene Endstellung erreicht hat, werden die Spreiz­ nocken auseinandergetrieben, und hierbei ergibt sich bei entsprechender Innenprofilierung des Metallprofils ein formschlüssiger Eingriff zwischen Spreiznocken und Metall­ profil durch ein Einschneiden entsprechend gestalteter Pro­ filteile in die Spreiznocken des im allgemeinen aus einem Kunststoff im Wege des Spritzgießens hergestellten Libel­ lenträgers. Ein solcher Sitz hat sich als besonders dauer­ haft und auch über eine lange Gebrauchsdauer des Meßgerätes praktisch unveränderlich erwiesen, was Voraussetzung für die gewünschte Präzision eines derartigen Meßwerkzeugs ist.

Es liegt im Rahmen der Erfindung, daß der Kreisbogen des am Libellenträger angeordneten Sitzes und der Lagerfläche des Libellenkörpers einen Winkel von etwa 180° beträgt und beide Kreisbögen an ihren beiden Enden in einander anlie­ gende Stirnflächen übergehen. Diese Anlageflächen sind von der Außenseite des Hohlprofils, ggf. auch in Längsrichtung durch dessen Innenhöhlung erreichbar, so daß hier die Ultra­ schallverschweißung vorgenommen werden kann, indem die diese bewirkenden Sonotroden od. dgl. in das Profil eingeführt werden können.

Es liegt weiter im Rahmen der Erfindung, daß der Libellen­ körper querschnittlich eine kreisbogenförmig gewölbte obe­ re Außenfläche aufweist. Dieses Merkmal ist von außeror­ dentlicher Wichtigkeit für ein einwandfreies Ablesen der Libelle, denn es bewirkt einen Lupeneffekt bei einer Ab­ lesung der Libelle aus jeder Richtung, aus der sie noch ersichtlich ist. Im Gegensatz zu den im allgemeinen einen rechteckigen Querschnitt aufweisenden Libellenkörpern konventioneller Wasserwaagen, bei deren Betrachtung man aus einem gewissen Blickwinkel praktisch zwei Libellen erkennen zu können glaubt, wird dieser Effekt durch die erfindungsgemäße Maßnahme völlig vermieden. Die Rundung des Libellenkörpers beträgt im allgemeinen etwa 180°.

Nach einem weiteren wesentlichen Merkmal der Erfindung weist der Libellenträger ein den Libellenkörper über einen Winkel von 300°, bezogen auf die Längsachse des Libellen­ körpers, freigebendes Fenster auf. Damit wird die Ein­ sicht auf die Libelle bei Gebrauch der Wasserwaage wesent­ lich verbessert, insbesondere unter ungünstigen Arbeitsbe­ dingungen.

Es liegt schließlich im Rahmen der Erfindung, daß die Außenflächen des Libellenkörpers im Bereich des Sitzes des Libellenträgers mit der Außenwand des Hohlprofils im we­ sentlichen fluchten. Auch hierdurch werden die Gebrauchsei­ genschaften der Wasserwaage verbessert. Ggf. kann zwischen der entsprechenden Fläche des Libellenkörpers und der Pro­ filwandung der dem Libellenträger zuzuordnende kreisbogen­ förmige Sitz so angeordnet sein, daß seine Außenfläche gleichfalls mit der Außenwand des Hohlprofils fluchtet.

Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung einer bevorzug­ ten Ausführungsform der Erfindung sowie anhand der Zeich­ nung. Hierbei zeigen:

Fig. 1 eine abgebrochene Seitenansicht einer Wasserwaage mit eingebauter justierter Libelle;

Fig. 2 einen Schnitt nach Linie II-II in Fig. 1;

Fig. 3 einen entsprechenden Schnitt in einem vorgängigen Montagestadium;

Fig. 4 eine Seitenansicht sowie

Fig. 5 eine Stirnansicht des Libellenkörpers und

Fig. 6 eine auseinandergezogene Darstellung der Vorrich­ tung, die die Einzelteile und deren Montage weit­ gehend erkennen läßt.

Die Wasserwaage besteht aus einem Hohlprofil 1 aus Leichtme­ tall mit einem rechteckigen Innenquerschnitt. Dieses weist an seinem Fuß in den lichten Innenquerschnitt hineinragende Längsrippen 2 auf, die schneidenartig ausgebildet sind. In dem Profil 1 ist ein Fenster 3 vorgesehen, welches zur Auf­ nahme der gesamten Libellenanordnung dient und eine dieser entsprechende Formgebung aufweist.

Der aus Kunststoffspritzguß gefertigte Libellenträger 4 ist als Hohlkörper gestaltet. An seinem Fuß weist er bei der wiedergegebenen Ausführungsform vier Spreiznocken 5 auf, die jeweils paarweise einander gegenüberliegen und deren Außen­ flächen, wie dargestellt, schräg verlaufende Rippen od. dgl. besitzen. Diese Spreiznocken 5 bilden das frei auslaufende untere Ende der Seitenwände 6 des Libellenträgers 4, so daß sie leicht gegeneinander federn können, was das Einsetzen des Libellenträgers 4 in das Fenster 3 des Metallprofils 1 erleichtert. Die Außenflächen der Spreiznocken 5 liegen in Einbaustellung (s. Fig. 2 und 3) den Innenrippen 2 des Metall­ profils 1 an. An ihrer Oberseite 7 sind die beiden Spreiz­ nocken 5 eines zusammengehörigen Paares durch einen angeform­ ten Spreizkörper 8 miteinander verbunden, der an seinen beiden Schmalseiten mit einer Feder 9 versehen ist, die mit einer entsprechenden Nut 10 der zugekehrten Schmalseite des Spreiznockens 5 korrespondiert. Wirkt eine durch den Pfeil 11 in Fig. 3 angedeutete Kraft auf den Kopf 12 des Spreizkörpers 8 ein, wird die stoffschlüssige Verbindung zwischen Spreizkörper 8 und den beiden zugehörigen Spreiz­ nocken 5 aufgebrochen und der Spreizkörper 8 soweit abwärts bewegt, bis er auf den Boden 13 des Metallprofils 1 auf­ trifft. Hierbei spreizt er die beiden Spreiznocken 5 nach außen, so daß diese in die schneidenartigen Rippen 2 an der Innenseite des Metallprofils 1 formschlüssig eingreifen. Dadurch erhält der Libellenträger 4 einen praktisch unver­ änderbar festen Sitz innerhalb des Metallhohlprofils 1. Das den Spreizkörper betätigende (nicht dargestellte) Werkzeug wird durch eine fensterartige Öffnung 15 eingeführt. Dieses wiederum wird durch einen Deckel 16 anschließend verschlos­ sen, der vorteilhaft als Kunststoffspritzgußteil hergestellt ist und mit zwei federnden Schenkeln 17 versehen ist, deren untere Enden nach außen gerichtete Rastnasen 18 aufweisen, welche die Unterkante 19 der Ansätze 20 des Libellenträ­ gers 4 untergreifen.

Der im wesentlichen als Hohlkörper ausgebildete Libellen­ träger 4 weist an seiner Oberseite einen kreisbogenförmigen Sitz 24 auf, der als ein schmaler Steg ausgebildet ist und in Paßform in das Fenster 3 des Hohlprofils 1 eingreift. Der Kreisbogen dieses Sitzes 24 beschreibt einen Winkel von nicht ganz 180°. Dieser Sitz 24 ist stegartig ausgebildet und überragt die Seitenwand 6 des Libellenträgers 4 nach außen, so daß er sich beim Zusammenbau im Bereich des Fen­ sters 3 auf die Wand des Hohlprofils 1 auflegt. Die Außen­ fläche 25 fluchtet mit der Fläche der Wandung 28 des Hohl­ profils 1. Der Libellenkörper 23 besteht aus durchsichtigem Werkstoff. Er ist im Bereich seines Fußes 22 ebenfalls kreisbogenförmig gestaltet, wie insbesondere die Fig. 4 er­ kennen läßt. Die Lagerfläche 26 des Libellenkörpers 23 be­ schreibt wiederum einen Kreisbogen von etwa 180°, dessen Radius dem des Sitzes 24 des Libellenträgers 4 entspricht. Diese Ausbildung erlaubt es dem Libellenkörper 23, auf dem Sitz 24 eine wiegeförmige Bewegung auszuführen, die der Justierung der Libelle dient. Mit der Schulter 27 liegt der Libellenkörper 23 innenseitig der Wandung 6 des Libel­ lenträgers 4 an. Die Lagerfläche 26 läuft an beiden Enden in eine ebene Anlagefläche 29 aus, die in Einbaustellung einer entsprechenden Anlagefläche 30 des Libellenträgers 4 anliegt. Auf der Außenseite 31 der beiden Anlageflächen 30 greift ein Schweißwerkzeug an, welches durch die Pfeile 32 lediglich schematisch angedeutet ist und die stoffschlüssi­ ge Verbindung zwischen dem Werkstoff der Anlagefläche 30 des Libellenträgers 4 und den Anlageflächen 29 des Libellen­ körpers 23 bewirkt. Wie die Fig. 5 erkennen läßt, ist der Libellenkörper 23 auch im Querschnitt an seiner Oberseite 33 über einen Winkel von etwa 180° kreisbogenförmig gewölbt. Durch den beidseitig herabgezogenen Fuß 22 innerhalb des kreisbogenförmig in die Wandung 28 des Profils 1 einge­ schnittenen Fensters 3 ist die Libelle 34 über einen Win­ kel von ca. 300° einsehbar, was in Fig. 5 dargestellt ist, in welcher der tote Winkel 35 etwa 60° beträgt.

Bei der Montage der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird zu­ nächst der Libellenkörper 4 in das Fenster 3 des Hohlpro­ fils 1 von oben her eingesetzt, wie dies in Fig. 6 wieder­ gegeben ist. Anschließend werden die beiden Spreizkörper 8 zwischen die zugehörigen Spreiznocken 5 eingefahren, und damit wird die feste Verbindung zwischen Hohlprofil 1 und Libellenträger 4 bewirkt. Anschließend wird der Libellen­ körper 23 in den Sitz 24 des Libellenträgers 4 eingebracht, auf z.B. elektronischem Wege die Libelle 34 justiert und darauf die Ultraschallverschweißung zwischen Libellenträ­ ger 4 und Libellenkörper 23 bewirkt. Schließlich werden die beiden Verschlußdeckel 16 an beiden Stirnseiten des Libel­ lenträgers 4 in die bei eingesetztem Libellenträger 4 beid­ seits verbleibenden Fensteröffnungen 15 des Hohlprofils 1 eingesetzt und eingerastet, so daß sie praktisch nur durch ihre Zerstörung wieder entfernt werden können.

Claims (8)

1. Vorrichtung zum Befestigen der Libelle einer Wasser­ waage mit einem Metallhohlprofil, in welchem der den Libellenkörper aufnehmende Libellenträger kraftschlüs­ sig fixiert ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Li­ bellenträger (4) einen oder mehrere Spreiznocken (5) und wenigstens einen Spreizkörper (8) aufweist, der in Einbaustellung auf den/die Spreiznocken (5) ein­ wirkt, daß der Libellenträger (4) einen kreisbogenför­ migen Sitz (24) für eine kongruente kreisbogenförmige Lagerfläche (26) des Libellenkörpers (23) aufweist und daß der Libellenkörper (23) mit dem Libellenträqer (4) stoffschlüssig ultraverschweißt wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Spreizkörper (8) an den Libellenträger (4) an­ geformt und in eine Eingriffstellung gegenüber dem/den Spreiznocken (5) bewegbar ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Hohlprofil (1) im Angriffsbereich der Spreiznocken (5) eine in diese einschneidende Rippenprofilierung (2) aufweist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kreisbogen des Sitzes (24) und der Lagerfläche (26) einen Winkel von etwa 180° be­ trägt und beide Kreisbögen an ihren beiden Enden in ein­ ander anliegende Stirnflächen (29, 30) übergehen.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Libellenkörper (23) querschnitt­ lich eine kreisbogenförmig gewölbte obere Außenfläche (33) aufweist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Libellenträger (4) ein den Li­ bellenkörper (23) über einen Winkel von ca. 300°, be­ zogen auf die Längsachse des Libellenkörpers (23), frei­ gebendes Fenster (3) aufweist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenflächen (34) des Libellen­ körpers (23) im Bereich des Sitzes (24) des Libellen­ trägers (4) mit der Außenwand des Hohlprofils (1) fluch­ ten.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Hohlprofil (1) wenigstens ein Fenster zum Einführen eines den Spreizkörper (12) be­ tätigenden Werkzeugs und einen das Fenster verschlie­ ßenden Deckel (16) aufweist.